ゲート電圧が高いMOSFETでも限界まで出力振幅を高くする方法

すでに説明がいらないかもしれませんが、NE5534を参考にした回路でどうして出力振幅がとれるのかを書こうと思います。

下は電圧を書き込んだ出力部の回路です。

ゲート電圧が高いMOSFETを使うとアンプの出力振幅が低くなる理由

これまでに出力段にMOSFETを使うと、同じ電源電圧なのに出力の振幅が取りにくいという話を何度かしていたと思います。

ただ、ちゃんと説明を書いていなかったような気がしましたので、本日はその辺について書こうと思います。

一般的な差動２段アンプで上側（＋側）で説明します。　回路はこんな感じですね。 今回、下側（－側）はちょっと無視してください。 純コンプリメンタリアンプであれば対称的なので下側も同じように見積もることが出来ます。

VFA-02 the next

ここ１カ月ほどVFA-02 差動２段 準コンプリメンタリアンプの動作検証をおこなって試聴したりもしてきたのですが、やはり気になるポイントがあります。

それは、電源電圧に対して出力電圧があまりに小さいことです。±18V電源で８Ω負荷時 ±7.5Vほどしか振幅できません。
ノンクリップパワーを計算すると、(7.5V ÷ 1.41)^2 / 8Ω = 3.54 Wです。

　　　　　　＜ OSC Tokyoで展示したVFA-02 ＞

という訳で、そこを解消する新回路の発表です。

VFA-02 差動２段 準コンプリメンタリアンプ 動作検証（５）

本日は、C負荷応答を見ていきましょう。

まずは8Ω負荷です。　10kHz方形波の5Vppで見てみます。

綺麗な波形です。

VFA-02 差動２段 準コンプリメンタリアンプ 動作検証（４）

負荷のON/OFFを繰り返すと、時々発振してしまったのが前回の話でした。

シミュレーションで位相補償C9の値をちょっと振ってみましょう。　実機の方は3.3pFを実装していました。

シミュレーション上で1pF、3.3pF、5pF、10pFと変化させて周波数特性をみてみました。

VFA-02 差動２段 準コンプリメンタリアンプ 動作検証（３）

先日の続きになります。

2/21のOSC tokyoに持っていくため急ピッチで検証を進めています。

黄色い方は未対策で、水色が対策した波形です。（片チャンネルだけ対策して両チャンネル駆動しています）

VFA-02 差動２段 準コンプリメンタリアンプ 回路について

準コンプリメンタリアンプについて以前、色々なアンプの実例をあげていました。

本日は、基板設計を進めているVFA-02 の回路について見ていきましょう。

準コンプリメンタリ回路は、上下デバイスを同じモノにする（非対称性な回路）のことを指します。

Nch/Pch、NPN/PNPのような対称的デバイスを上下に配置する回路とは違って、回路構成的に完全な上下対称性は望めないため色んな回路が考案されていますが、

VFA-02 差動２段 準コンプリメンタリアンプ 動作検証（２）

先日の続きです。

シャシーに組み込んで負荷をかけてみました。

VFA-02 差動２段 準コンプリメンタリアンプ 動作検証（１）

ちょっと進み具合が遅くなってしまいましたが、準コンプリメンタリアンプのVFA-02の動作検証を行っています。

とりあえず組んだところ。

手ごろなSiC MOSFET、GaN FETを調査

デジキーなどで入手しやすいMOSFETをいくつか購入してみました。 SiC MOSFETのVgsは高めに作っている傾向があるのですが、その中でもVgsが低めなものを集めてみました。理由はアンプの電源電圧を高くしないで動作するものを探すためです。

電源電圧を変える＝電源トランスを変更する という事になりますからね。

左から順に、

Si MOSFET　IRFP240PBF（Vishay）・・気に入っているMOSFET

SiC MOSFET　SCT2450KE（ROHM）・・製造中止品